[摘要]為了防止電氣火災(zāi)和爆炸,首先應(yīng)當(dāng)了解引起電氣火災(zāi)和爆炸的原因。除設(shè)備缺陷,安裝不當(dāng)?shù)仍O(shè)計(jì)和施工方面的原因外,在運(yùn)行中,電流產(chǎn)生的熱量和火花或電弧是引起電氣火災(zāi)和爆炸的直接原因。
[關(guān)鍵詞]設(shè)備過熱 短路 過載 接觸不良 電火花 電弧等
一、電氣設(shè)備過熱
電氣設(shè)備過熱主要是電流產(chǎn)生的熱量造成的。
導(dǎo)體的電阻雖然很小,但其電阻總是客觀存在的。因此,電流通過導(dǎo)體時(shí)要消耗一定的電能,這部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,使導(dǎo)體溫度升高,并加熱其周圍的其它材料。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣質(zhì)量降低時(shí),通過絕緣材料的泄漏電流增加,可能導(dǎo)致絕緣材料溫度升高。
電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)總是要發(fā)熱的,但是,設(shè)計(jì)正確,施工正確以及運(yùn)行正常的電氣設(shè)備,其最高溫度和其與周圍環(huán)境溫度之差(即最高溫升)都不會(huì)超過某一允許范圍。例如:裸導(dǎo)線和塑料絕緣線的最高溫度一般不超過70℃;橡膠絕緣線的最高溫度不得超過65℃;變壓器的上層油溫不得超過85℃;電力電容器外殼溫度不得超過65℃等。這就是說電氣設(shè)備正常的發(fā)熱是允許的。但當(dāng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行遭到破壞時(shí),發(fā)熱量增加,溫度升高,在一定條件下,可能引起火災(zāi)。引起電氣設(shè)備過熱的不正常運(yùn)行大體包括以下幾種情況:
1.短路:發(fā)生短路時(shí),線路中的電流增加為正常時(shí)的幾倍甚至幾十倍,而產(chǎn)生的熱量又和電流的平方成正比,使得溫度急劇上升,大大超過允許范圍。如果溫度達(dá)到可燃物的自燃點(diǎn),即引起燃燒,從而導(dǎo)致火災(zāi)。
當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣老化變質(zhì),或受到高溫,潮濕或腐蝕的作用而失去絕緣能力時(shí),即可能引起短路;絕緣導(dǎo)線遭磨損,腐蝕等,很容易使絕緣破壞而形成短路;由于設(shè)備安裝不當(dāng)或工作疏忽,可能使電氣設(shè)備的絕緣受到機(jī)械損傷而形成短路;由于雷擊等過電壓的作用,電氣設(shè)備的絕緣可能遭到擊穿而形成短路;在安裝和檢修工作中,由于接線和操作的失誤,也可能造成短路事故。
2.過載:過載會(huì)引起電氣設(shè)備發(fā)熱。造成過載的原因大體上有以下兩種情況:一是設(shè)計(jì)時(shí)選用線路或設(shè)備不合理,以至在額定負(fù)載下產(chǎn)生過熱。二是使用不合理,即線路或設(shè)備的負(fù)載超過額定值,或者連續(xù)使用時(shí)間過長,超過線路或設(shè)備的設(shè)計(jì)能力,由此造成過熱。
3.接觸不良:接觸部分是電路中薄弱環(huán)節(jié),是發(fā)生過熱的一個(gè)重點(diǎn)部位。
不可拆卸的叫接頭連接不牢,焊接不良或接頭氧化,都會(huì)增加接觸電阻而使接頭過熱;可拆卸的接頭連接不緊密或由于震動(dòng)松動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致接頭發(fā)熱;活動(dòng)觸頭:如閘刀開關(guān)的觸頭,接觸器的觸頭,插式熔斷器的觸頭,插銷的觸頭等,如果沒有足夠的接觸壓力或接觸表面粗糙不平,會(huì)導(dǎo)致觸頭過熱;對(duì)于銅鋁接頭,由于銅和鋁電性不同,接頭處因電解氧化作用而腐蝕,而導(dǎo)致接頭過熱。
4.鐵芯發(fā)熱:變壓器,電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的鐵芯,如鐵芯絕緣損壞或受長時(shí)間過電壓,渦流損耗和磁滯損耗而使設(shè)備過熱。
5.散熱不良:各種電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)都考慮有一定的散熱或通風(fēng)措施,如果這些措施遭到破壞,就會(huì)造成設(shè)備過熱;此外,電飯鍋和電熨斗等直接利用電流的熱量進(jìn)行工作的電氣設(shè)備,工作溫度都比較高,如安置或使用不當(dāng),均可能引起火災(zāi)。
二、電火花和電弧
電火花電極間的擊穿放電、電弧是大量的電火花匯集而成的。
一般電火花的溫度都很高,特別是電弧,溫度可高達(dá)6000℃,因此,電火花和電弧不僅能引起可燃物燃燒,還能使金屬熔化、飛濺,構(gòu)成危險(xiǎn)的火源。在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所,電火花和電弧更是引起火災(zāi)和爆炸的一個(gè)十分危險(xiǎn)的因素。
在生產(chǎn)和生活中,電火花是經(jīng)常見到的。電火花大體包括工作火花和事故火花兩類。
工作火花是指電氣設(shè)備正常工作時(shí)或正常操作過程中產(chǎn)生的火花。如直流電機(jī)電刷與整流子滑動(dòng)接觸處、交流電機(jī)電刷與滑環(huán)滑動(dòng)接觸處電刷后的微小火花、開關(guān)或接觸器開合時(shí)的火花、插銷拔出或插入時(shí)的火花等。
事故火花是線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的火花。如發(fā)生短路或接地時(shí)出現(xiàn)的火花、絕緣損壞時(shí)出現(xiàn)的閃光、導(dǎo)線連接松脫時(shí)的火花、保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)的火花、過電壓放電火花、靜電火花、感應(yīng)電火花以及修理工作中錯(cuò)誤操作引起的火花等。
此外,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子發(fā)生摩擦(掃膛)或風(fēng)扇與其它部件相碰也都會(huì)產(chǎn)生火花,這是由碰撞引起的機(jī)械性質(zhì)的火花。
還應(yīng)當(dāng)指出,燈泡破碎時(shí),熾熱的燈絲有類似火花的危險(xiǎn)作用。
電氣設(shè)備本身,除多油斷路器可能爆炸,電力變壓器、電力電容器、充油套管等充油設(shè)備可能爆炸外,一般不會(huì)出現(xiàn)爆炸事故,以下情況可能引起空間爆炸。
1.周圍空間有爆炸性混合物,在危險(xiǎn)溫度或電火花作用下引起空間爆炸。
2.充油設(shè)備的絕緣油在電弧作用下分解和汽化,噴出大量油霧和可燃?xì)怏w,引起空間爆炸。
3.發(fā)電機(jī)氫冷裝置漏氣、酸性蓄電池排出氫體等,形成爆炸性混合物,引起空間爆炸。